轮式动态模拟仪在高含水期原油不加热集输中的应用

随着不断深入开发,油田集油管线内产液的流变性逐渐转变为高含水期“水包油”为主的流态,因而管道内的流动条件得以改善。通过前期开展的季节性停掺冷输试验证实,高含水期集输进站温度可以接近凝固点甚至低于凝固点。因此提出利用临界粘壁温度作为采油井不加热集输边界条件,并利用轮式动态模拟分析仪测试单井临界粘壁温度,指导采油井平稳集输,应用后实现措施节气219.6×10^(4)m^(3),节电73.4×10^(4)kWh。

基于点云数据的大型复杂钢结构智能化施工方法

大型复杂钢结构施工过程中,常面临施工尺寸质量难以把控、构件提升变形监测困难和合拢段现场配切效率低等问题。三维激光扫描技术可全覆盖地、快速精准地获取复杂构部件在施工过程中的点云数据,这为解决上述问题提供了新方法。为此,该文以重庆两江新区寨子路钢拱桥为工程背景,开展基于点云数据的大型复杂钢拱桥智能化施工方法的全流程研究。基于标靶球检测算法、快速四点一致集算法、迭代最近邻算法等实现标靶球点云数据的自动检测及多站点云数据之间的自动配准;通过BIM点云化技术、kNN算法等完成目标点云数据的半自动化提取,实现拱肋尺寸的智能化检测;基于八叉树算法、区域增长算法等实现拱肋提升变形的智能检测;为缩短拱肋的合拢工期,基于BIM模型焊缝信息提取技术、主成分分析算法、Canny边界检测算法、霍夫变换算法等提出数字化预拼装算法,得到合拢段的配切量。工程应用表明,该文所提出的智能施工方法效率高、自动化程度好,研究成果可为大型复杂钢结构的施工质量和安装效率的提升提供理论和算法支撑。

基于多传感器信息融合的菠萝果茎切割点位置检测方法

夹切一体的菠萝(Ananascomosus(L.)Merr.)采摘器在进行田间采摘作业时,需要自主确定果茎切割点位置,而菠萝果茎处容易被植株叶片和苞叶遮挡,采用单一图像处理的方法难以准确识别到果茎切割点位置,为此提出一种多传感器信息融合的菠萝果茎切割点位置检测方法。将深度相机和多组光电传感器结合,利用改进的YOLOv5目标检测算法融合RGB-D深度信息,实现对菠萝冠芽顶部至果实底部长度测量,再利用光电传感器信号变化判断菠萝采摘器是否到达冠芽顶部位置,并将冠芽顶部作为起始位置,控制采摘器下降速度和时间,从而保证采摘器底部安装的切割刀准确抵达果茎切割点位置。台架试验结果表明,该方法对真实菠萝果茎切割点检测成功率达到85%,满足菠萝采摘机器人作业过程中果茎切割点检测准确性要求。

基于改进超体素与图割的室内场景点云分割

室内场景点云分割是三维场景感知、理解、分析及应用的基础。尽管目前的室内点云分割方法可以应用于很多场景,但缺乏对不同结构分割的适应性,在处理临近平行面的分割时,仍无法避免欠分割,因此,本文提出了一种基于改进超体素与图割的方法。首先通过对超体素的邻域选择、法向量计算、特征距离度量,以及对超体素局部邻接图的空间连通性约束与分割,构建出自适应处理临近平行面关系的机制,实现复杂室内场景点云的有效分割,克服欠分割现象;最后通过4组室内场景点云进行验证,并与现有方法进行对比分析。结果表明,本文方法提高了复杂室内场景点云分割的精确率和召回率,验证了其对不同结构分割的适应性和有效性。

初次刈割时间和乳酸菌剂对再生燕麦青贮品质的影响

为研究初次刈割时间点对再生饲用燕麦(Avena sativa L.)倒伏率、青贮发酵品质及营养价值的影响,本试验以‘贝勒’(B)和‘莫妮卡’(M)燕麦为材料,对照组未进行初次刈割(B0/M0),试验组在分蘖前期(B1/M1)、中期(B2/M2)及后期(B3/M3)分别进行初次刈割,再生后在乳熟期收获并统计倒伏率。以混合乳酸菌剂为添加剂调制青贮饲料,设C处理(不添加菌处理)和J处理(按3%的量添加10^(6)cfu·mL^(-1)的乳酸菌)2个处理,室温青贮60 d,分析再生燕麦营养及发酵品质。结果表明,初次刈割时间的延后,‘贝勒’和‘莫妮卡’再生燕麦倒伏率显著下降(P<0.01)。再生燕麦青贮饲料中B3+J组具有最高的水溶性碳水化合物含量(1.27%)、最低的pH值(3.83)和最低的氨态氮∶总氮且差异均显著(P<0.01)。由此可见,分蘖后期刈割‘贝勒’和‘莫妮卡’燕麦可降低倒伏率,接种乳酸菌显著提高‘贝勒’再生燕麦青贮品质,对‘莫妮卡’再生燕麦发酵品质提升有限。

NT-proBNP及NT-proBNP/Crea用于鉴别心源性呼吸困难和肺源性呼吸困难的诊断截点研究

目的建立适合中国人群不同年龄段的诊断和鉴别诊断以急诊呼吸困难为主诉的心力衰竭的NT-proBNP和NT-proBNP/Crea的cut off值。方法将133例急性呼吸困难患者分为心源性呼吸困难组(n=55)和肺源性呼吸困难组(n=78),根据年龄、性别、基本生化指标NT-proBNP及Crea水平,绘制ROC曲线,并进行统计学分析。结果心源性呼吸困难组中NT-proBNP为2744(1076,7329)pg/mL,而在肺源性呼吸困难组中NT-proBNP水平为268(80,918)pg/mL,差异具有统计学意义。心源性呼吸困难组NT-proBNP/Crea为31.3(12.02,61.21),肺源性呼吸困难组NT-proBNP/Crea为4.48(1.13,12.24),两组间差异具有统计学意义。NT-proBNP/Crea诊断心源性呼吸困难的能力是0.822(95%可信区间),最佳诊断截点是15.45。结论NT-proBNP和NT-proBNP/Crea在鉴别心源性呼吸困难和肺源性呼吸困难上有不同的诊断截点,且中国人群不同年龄段亦有不同的诊断截点。可以帮助急诊医生快速、准确诊断和鉴别诊断心源性呼吸困难及肺源性呼吸困难。

不同肥胖指标对中老年人群糖尿病的筛检效果研究

目的探讨中老年人群不同肥胖指标对糖尿病的筛检效果,并确定不同肥胖指标的最优切点值及最适指标,为糖尿病的早期筛检及防控提供数据支撑和科学依据。方法对12630名45~79岁某医院体检人群进行问卷调查和体格检查,采用ROC曲线确定最适指标及最优切点值,Delong检验比较不同肥胖指标对糖尿病的筛检效果,logistic回归评估不同切点下不同肥胖指标的预测效果。结果(1)糖尿病患病率男性高于女性;(2)不同性别腰围身高比指标的ROC曲线下面积均最大,且腰围、腰围身高比的ROC曲线下面积与身体质量指数、腰臀比的ROC曲线下面积均有显著差异;(3)不同切点下,腰围和腰围身高比有更高的OR值和ROC曲线下面积。结论对于中老年人群而言,腰围和腰围身高比相比于其他指标对糖尿病有更好的筛检能力和预测效果。

粗纱物理特性对环锭纺细纱机后区牵伸效果影响

为探究粗纱在细纱后区的形态变化和粗纱物理特性能对细纱后区牵伸效果的影响,以不同粗纱定量、捻度和纤维长度的粗纱为例,分析粗纱截面纤维分布、粗纱定量和捻度等物理特性对粗纱拉伸强力影响、粗纱须条在牵伸区的变化以及基于等长切断称重法分析牵伸效果。结果表明:在牵伸过程中粗纱须条截面从圆形变成扁平带状后又恢复成一定紧密度的类圆形;粗纱定量为450 g/(10 m),捻度为4.01和4.48捻/m的粗纱力学性能好,利用粗纱捻回产生的附加摩擦力界能有效控制纤维的运动,牵伸区内纤维变速点集中,牵伸效果好;大定量粗纱受罗拉胶辊差速影响易发生纤维分层,纤维变速点分散,需加大罗拉钳口压力予以改善;后区牵伸倍数在1.10~1.36倍以内,有利于牵伸稳定。

数控刀具技术与应用探析

数控刀具是切削加工的基础工艺装备,在制造过程中与数控机床相互配合承载不同的加工工艺,共同完成材料切削加工。针对数控刀具的选用,探讨了选用要点,并以具体数控车加工为例进行了刀具的选用,以促进数控刀具更好地发展与应用。

基于FLAC^(3D)点柱式上向水平分层充填法点柱参数研究

在点柱式上向水平分层充填法中留设点柱的尺寸与间距对矿山的生产有较大影响,不合理的点柱参数会影响回采的安全性及采场的经济技术指标,因此留设点柱参数的合理选取是点柱式上向水平分层充填采矿法成功应用的关键。文章以大红山铜矿西矿段为工程背景,运用数值模拟方法对其点柱式上向水平分层充填法的点柱留设参数进行研究,最终确定其最优参数为点柱尺寸4 m×5 m,点柱跨度12 m。

一种室内确定目标的点云图像分割方法

针对室内确定目标点云图像分割应用场景,在语义分割层面,改进了PointNet++网络,为提高下采样的精度和效率,用重要性采样代替了最远点采样;为提升点云稀疏区域的特征提取效果,加入了包围球特征提取的阈值。在实例分割层面,为有效分割同类的多个实例重叠交错的点云图像,在DBSCAN粗聚类的基础上,使用最小割算法对每个实例进行逐一分离。实验结果表明,在语义分割层面,论文算法在分割准确率、训练耗时、点云稀疏区域的分割表现上均优于PointNet++;在实例分割层面,论文算法的总精确度比Jsnet网络提高了6.04%。

基于切断称重法的并条机牵伸区内变速点分布

为探究并条机牵伸区内纤维变速点分布的特点,以纺制定重为15.35 g/5m的普梳条和15.03 g/5m的精梳条为例,采用FA320A型高速并条机进行实验,对罗拉牵伸区中的须条进行定长的切断称重得到纤维质量分布,以其纤维质量变化率分布表征变速点分布,并在此基础上借助数据处理的方法分别给出定量表征牵伸区内纤维变速点分布稳定性、集中性、前移性的理论计算公式,并通过并条实验对所给出的公式进行了验证分析。结果表明:该理论计算公式可以判断出变速点分布的位置及状态;在此实验中,精梳条中的纤维在距前罗拉钳口线5~15 mm处变速相对集中且前移、稳定性好;普梳条中的纤维变速点分布较为分散,且远离前罗拉钳口线。该研究为变速点分布理论的发展提供了参考,有助于预测成条质量,提高并条效率。

单线小曲线切翼缘简支箱梁施工技术研究

主要研究了在高铁车站出站口变线处及其他特殊周边环境下曲线半径过小导致梁缝的宽度过大不能保证线路的平顺性,以及由于桥梁景观的要求而进行的箱梁特殊设计及施工的问题。分析了在曲线半径过小的情况下,桥梁设计中的处理原则和方法,以及在预制过程中模板设计的要点、支座板的位置、接地端地的位置、接触网及下锚拉线的位置、桥面无砟轨道预埋套筒的位置、钢筋尺寸、张拉力的变化等质量控制要点。

基于点云数据的切坡建房风险评价——以武汉市低山丘陵区为例

针对武汉市低山丘陵区的切坡建房风险区,本文采用机载激光雷达(LiDAR)生成坡面山体点云数据,大面积排查区域内的房屋建筑,降低人为参与程度,提高切坡建房判断精度,同时运用区域生长法、坡度计算等方法,结合武汉市地质灾害隐患排查标准,建立武汉市切坡建房风险等级评价体系,并采用点云剖面计算、实地勘察的方式进行准确度验证。结果表明,依据本文算法提取的风险区成果与点云剖面计算、实地勘测的风险等级一致,所得结果与削坡高度、边坡距离、自然坡长的误差分别在-0.2~1 m、-1.3~2.7 m、-1~2 mm之间;坡度误差在-1°~7°之间;容积率误差在-0.07~0.53之间;与实地勘测的拟合度在0.9以上。因此,基于点云数据建立的切坡建房风险等级评价体系可从不同角度对地貌特征进行分析,大大节约人力和物力,为武汉市地质灾害及隐患调查数据的获取提供参考。

切割叶轮尺寸对单叶片离心泵性能影响

采用实验和CFD模拟计算两种方法对3种尺寸单叶片泵叶轮进行了研究,讨论了单叶片泵的直径变化对其性能参数的影响。实验在水力机械实验室进行,通过CFD计算验证了实验结果,通过CFD对最佳效率点(BEP)附近的水力参数进行模拟计算,结果表明,当叶轮直径变化达到88.6%时,最佳效率点(BEP)的变化规律是明显的。为预测单叶片离心泵最佳工况点的变化和创建型谱图提供了重要理论依据。

基于控制点排序的透视变换原木截面测量方法

木材被盗案件中,需要先找到被盗的可疑树木,然后和留在地面的基部伐桩进行比对,确认可疑树木为被盗树木。为了辅助公安机关判断可疑木材是否为被盗木材,需要精确测量被盗木材的基部伐桩和可疑木材的截面大小等特征。首先对留在地面的基部伐桩进行拍照,并对找到的可疑木材截面进行拍照,然后比对2个截面的相似性,从而判断可疑木材是否属于被盗木材。由于被盗木材一般数量庞大,摄像机拍照存在畸变,拍照的姿态、角度和焦距以及环境光照都对成像有具体影响,因此,提出采用矩形棋盘格和最小二乘透视变换的方法,将所有的棋盘格角点作为控制点,并根据透视变换的直线特征不变性,构建了一种基于Hough变换的控制点排序方法。该方法能够将不同角度、不同姿态拍摄的图像变换到鸟瞰图像,并缩放到原始尺寸,从而进行测量。对于不同角度、不同姿态、不同焦距、不同光照条件下的图像,本研究提出的透视变换方法均可以把特征棋盘格及棋盘格后面的伐桩图像校正到图像的中间位置,得到伐桩的鸟瞰图,精确地复原伐桩的原貌。对校正后的图像采用MATLAB的imtool工具进行测量,测量结果表明,该方法测量误差最大为2.45%,能满足公安机关对可疑木材是否为被盗木材的辅助判断需求。

6R焊接机械臂的运动性能及其工作空间仿真

为研究将IRB 4600机械臂改装为点焊机械臂后的运动性能及其工作域,根据结构参数进行建模,通过改进D-H法创建连杆坐标系,推导出运动学方程,利用Robotics工具箱和RobotStudio验证了方程的正确性。采用蒙特卡罗法对执行器有效焊接工作域进行分析,用剖切的方式同时研究了工作域外部与内部各部分剖切点云图。对该机械臂进行规划焊接任务的实验仿真,验证了机械臂改装设计和运动规划的可行性及有效性。

范成法加工渐开线齿轮的根切机制研究

通过建立标准齿条刀具齿廓曲线方程,使用VB.NET编程语言在AutoCAD环境下进行二次开发,开发了范成法加工渐开线齿轮和根切全过程动态模拟程序,进一步研究和探索齿轮根切过程和根切机制,并精确求解出最大根切半径。更正了最大根切半径等于被加工齿轮回转中心到刀具齿顶线与啮合线交点间距离的错误结论。在此基础上,重新确定了变位系数选择封闭线图中的根切至大、小齿轮齿廓工作段起始点时的限制条件,确定了大、小齿轮齿根处发生干涉的限制条件,从而可准确绘制出变位系数选择封闭线图。

基于物质点法的土壤切削过程数值模拟分析

在土壤切削数值模拟研究中,常见的有限元法会因网格扭曲变形严重而减慢甚至终止,而离散元法存在土壤参数标定复杂等问题。针对以上问题,为提高土壤切削数值模拟精度,采用数值计算方法——物质点法,基于土壤的理想弹塑性本构关系以及莫尔-库伦失效准则和最大主应力失效准则建立了土壤切削模型。将数值模拟结果同已发表的试验数据对比,发现在土壤不同区域的变形预测及其动态演化过程中,本文数值模拟结果同试验结果高度吻合:剪切角误差不超过2.5°、剪切长度平均误差为10.4mm;在土壤发生剪切失效时,对土壤切削阻力预测精度较高,平均误差为3.4%。验证了物质点法在土壤切削过程模拟的可行性与有效性,为土壤切削过程的数值模拟提供了新思路。

渤海C油田预钻井原油乳化对储层伤害实验研究

渤海C油田导管架期间首批12口预钻井在生产过程出现了生产压差高产量低的现象,分析认为原油乳化堵塞是潜在伤害因素。为了明确原油乳化堵塞机理,为产能恢复措施制定提供指导,针对该批低产井开展原油乳化堵塞实验研究。实验结果表明:当含水率为20%时,原油乳状液黏度为最高值10.9 mPa·s,为原油乳化反相点,乳状液类型为油包水(W/O)型;当含水率大于20%时,乳状液黏度降低,类型为水包油(O/W)型;原油高含水时,乳状液类型为O/W型,降低储层渗透率25.21%,对储层伤害相对较小;原油低含水时,乳状液类型为W/O型,降低储层渗透率75.01%,对储层伤害大。随着乳状液质量浓度从1000 mg·L^(-1)增加至4000 mg·L^(-1),岩心渗透率伤害程度最高达到50%。以I01H和I28H井为例,结合实验结果对实际生产动态进行分析,两口井生产初期含水率升高至20%后,生产压差不变,采液指数下降,说明原油发生乳化并堵塞近井地层,与实验结果一致。